DE20112134U1

DE20112134U1 - Pawl of a latch mechanism for circuit breakers

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Publication number: DE20112134U1
Application number: DE20112134U
Authority: DE
Original assignee: Moeller GmbH
Current assignee: Eaton Industries GmbH
Priority date: 2001-07-21
Filing date: 2001-07-21
Publication date: 2002-11-28
Anticipated expiration: 2011-07-22
Also published as: FR2827704A1; FR2827704B3; GB2377820B; GB2377820A; ITMI20020368U1; GB0216793D0

Description

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-1 Beschreibung -1 Description

Klinke eines Verklinkungsmechanismus für LeistungsschalterLatch of a circuit breaker latching mechanism

Die Erfindung betrifft eine Klinke eines Verklinkungsmechanismus nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Der Verklinkungsmechanismus ist Bestandteil des Schaltschlosses eines Niederspannungs-Leistungsschalters. Im Nachfolgenden sind unter Leistungsschalter auch Lasttrennschalter mit Auslösemöglichkeit zu verstehen.The invention relates to a latch of a latching mechanism according to the preamble of claim 1. The latching mechanism is a component of the switch lock of a low-voltage circuit breaker. In the following, circuit breakers are also understood to mean load-break switches with a tripping option.

Aus der Druckschrift US-3614685-A ist ein Leistungsschalter mit einem mehrpoligen Kontaktsystem bekannt. Das Schaltschloss besteht aus einem U-förmigen Antriebshebel, der mit seinen Außenschenkeln kippbar in feststehenden Seitenblenden lagert und einen Betätigungsgriff aufweist, aus einem Kniehebelmechanismus mit einem oberen Kniehebel, einem unteren Kniehebel und einem Federkraftspeicher, und aus einem zwischen den Seitenblenden schwenkbar gelagerten Stützhebel. Die Kniehebel sind über eine Kniehebelachse gelenkig miteinander verbunden. Der Federkraftspeicher greift zwischen Kniehebelachse und Antriebshebel an. Der untere Kniehebel ist gelenkig mit einer Schaltwelle verbunden. Die Schaltwelle trägt bewegliehe Kontaktanordnungen mit entgegen der Wirkung von Kontaktdruckfedern innerhalb des so genannten Durchhubs schwenkbaren einarmigen beweglichen Kontakten. Der Stützhebel ist mit dem oberen Kniehebel gelenkig verbunden. Nach einem Auslösevorgang ist das Schaltschloss zurücksetzbar, indem der Stützhebel durch Überführen des Antriebshebels jenseits über seine Aus-Stellung hinaus in eine abstützende und unter Wirkung des Federkraftspeichers stehende Verbindung mit einem in Wirkverbindung mit Auslösemitteln stehenden Verklinkungsmechanismus zu bringen ist.A circuit breaker with a multi-pole contact system is known from the publication US-3614685-A. The switch lock consists of a U-shaped drive lever, which is tiltably mounted with its outer legs in fixed side panels and has an operating handle, a toggle lever mechanism with an upper toggle lever, a lower toggle lever and a spring force accumulator, and a support lever pivotably mounted between the side panels. The toggle levers are articulated to one another via a toggle lever axis. The spring force accumulator engages between the toggle lever axis and the drive lever. The lower toggle lever is articulated to a switching shaft. The switching shaft carries movable contact arrangements with single-armed movable contacts that can pivot against the effect of contact pressure springs within the so-called through stroke. The support lever is articulated to the upper toggle lever. After a release operation, the switch lock can be reset by moving the support lever beyond its off position into a supporting connection, under the effect of the spring force accumulator, with a latching mechanism that is in operative connection with release means.

Aus der Druckschrift DE-4227213-A1 ist ein Schaltschloss mit einem Verklinkungsmechanismus bekannt, der aus einer von Auslösemitteln betätigbaren Klinke und einem durch diese verklinkbaren Klinkenhebel, der seinerseits den Stützhebel im nichtausgelösten Zustand verriegelt, besteht. Die Klinke und der Klinkenhebel sind schwenkbar in den Seitenblenden einfügbar und in diesen gegenseitig durch die Kraftwirkung einer an Klinke und Klinkenhebel angreifenden Klinkenfeder gehalten. In den Seitenblenden sind im Wesentlichen dreieckig ausgebildete, kerbförmige Klinkentragausnehmungen vorgesehen, in denen die Klinke mit im WesentlichenFrom the publication DE-4227213-A1, a switch lock with a latching mechanism is known, which consists of a latch that can be actuated by release means and a latch lever that can be latched by this, which in turn locks the support lever in the non-released state. The latch and the latch lever can be pivoted into the side panels and are held in place by the force of a latch spring that acts on the latch and latch lever. The side panels are provided with essentially triangular, notched latch support recesses in which the latch with essentially

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dreieckig prismatisch ausgebildeten, seitlichen Klinkentraganformungen lagert. An dem Klinkenhebel ist eine Klinkenhebelnase ausgebildet, die mit einer entsprechenden an der Klinke ausgebildeten Gleitfläche in eine zur Erhöhung der Vorspannung der Klinkenfeder gerichtete Wirkverbindung bringbar ist.
5triangular prismatic shaped, lateral pawl support formations. A pawl lever nose is formed on the pawl lever, which can be brought into an operative connection with a corresponding sliding surface formed on the pawl in order to increase the preload of the pawl spring.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Funktionalität der Klinke zu verbessern. The invention is based on the object of improving the functionality of the latch.

Ausgehend von einer Klinke der eingangs genannten Art wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die Gesamtheit der Merkmale des unabhängigen Anspruches gelöst, während den abhängigen Ansprüchen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zu entnehmen sind.Starting from a latch of the type mentioned at the outset, the object is achieved according to the invention by the totality of the features of the independent claim, while advantageous further developments of the invention can be found in the dependent claims.

Die vorgeschlagene Klinke weist durch ihre Ausgestaltung als ein zu seiner Mittelebene im Wesentlichen symmetrischer, zweiarmiger Hebel ein geringes Massenträgheitsmoment mit einer weitgehend verteilten Belastung gegenüber den Lagerstellen zum Schaltschloss sowie den Schnittstellen zum Klinkenhebel einerseits und zu den Auslösemitteln anderseits auf.Due to its design as a two-armed lever that is essentially symmetrical to its central plane, the proposed latch has a low mass moment of inertia with a largely distributed load relative to the bearing points for the switching lock and the interfaces to the latch lever on the one hand and to the release means on the other.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ergibt mit dem Verlauf einer Schwerelinie der Klinke innerhalb ihrer Lagerachse. Damit ist die Klinke weitgehend unempfindlich gegen äußere Schockeinwirkungen.An advantageous development of the invention results in the pawl's line of gravity running within its bearing axis. This makes the pawl largely insensitive to external shocks.

Vorteilhafte bzw. zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung bestehen in der gabelförmigen und damit massearmen Ausgestaltung des unteren Hebelarms, der beidseitigen Anordnung der Gleitflächen für die Schnittstelle mit dem Klinkenhebel, in der möglichst gleichmäßig zur Mittelebene verteilten Ausbildung von Angriffsflächen für eine Vielzahl von unterschiedlichen Auslösemitteln und in der Ausbildung der Klinke als Formkörper. Insbesondere hervorzuheben ist, dass durch die für eine Wirkverbindung mit einem Motorantrieb vorgesehene Angriffsfläche eine elegante Möglichkeit geschaffen worden ist, mittels eines einfachen mechanischen Übertragungsmittels den mit dem Motorantrieb verbundenen Leistungsschalter durch Auslösen des Schaltschlosses 1 zum Ausschalten zu bringen.Advantageous or expedient embodiments of the invention consist in the fork-shaped and thus low-mass design of the lower lever arm, the arrangement of the sliding surfaces on both sides for the interface with the latch lever, the design of engagement surfaces for a large number of different triggering means that are distributed as evenly as possible to the central plane and the design of the latch as a shaped body. It should be emphasized in particular that the engagement surface provided for an operative connection with a motor drive has created an elegant possibility of switching off the circuit breaker connected to the motor drive by triggering the switch lock 1 using a simple mechanical transmission means.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem folgenden, anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispiel. Es zeigenFurther details and advantages of the invention emerge from the following embodiment explained with reference to figures. They show

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Figur 1: ein die erfindungsgemäße Klinke enthaltendes Schaltschloss;
Figur 2: die Klinke aus Fig. 1 in einer räumlichen Einzeldarstellung;
Figur 3: die Klinke nach Fig. 2 aus einem anderen Blickwinkel.
5Figure 1: a switch lock containing the latch according to the invention;
Figure 2: the latch from Fig. 1 in a spatial individual representation;
Figure 3: the latch according to Fig. 2 from a different angle.
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Nach Fig. 1 besteht das Schaltschloss 1 für einen mehrpoligen Leistungsschalter aus einem U-förmigen Antriebshebel 2, der mit seinen Außenschenkeln kippbar in feststehenden Seitenblenden 3 lagert und einen Betätigungsgriff 4 aufweist, aus einem nicht im Einzelnen zu erkennenden Kniehebelmechanismus 5 mit oberen Kniehebeln, unteren Kniehebeln und einem Federkraftspeicher, sowie aus einem zwischen den Seitenblenden 3 schwenkbar gelagerten Stützhebel 6. Der Stützhebel 6 ist mit dem oberen Kniehebel gelenkig verbunden. Nach einem Auslösevorgang ist das Schaltschloss 1 zurücksetzbar, indem der Stützhebel durch Überführen des Antriebshebels 2 jenseits über seine Aus-Stellung hinaus in eine abstützende und unter Wirkung des Federkraftspeichers stehende Verbindung mit einem in Wirkverbindung mit Auslösemitteln stehenden Verklinkungsmechanismus 7 zu bringen ist.According to Fig. 1, the switch lock 1 for a multi-pole circuit breaker consists of a U-shaped drive lever 2, which is tiltably mounted with its outer legs in fixed side panels 3 and has an operating handle 4, a toggle lever mechanism 5 (not shown in detail) with upper toggle levers, lower toggle levers and a spring force accumulator, and a support lever 6 pivotably mounted between the side panels 3. The support lever 6 is articulated to the upper toggle lever. After a tripping process, the switch lock 1 can be reset by moving the support lever 2 beyond its off position into a supporting connection with a latching mechanism 7 that is in operative connection with tripping means.

Der Verklinkungsmechanismus 7 besteht aus einer von Auslösemitteln betätigbaren Klinke 8 und einem durch diese verklinkbaren Klinkenhebel 9, der seinerseits den Stützhebel 6 im nichtausgelösten Zustand verriegelt. Die Klinke 8 und der Klinkenhebel 9 sind über entsprechende querliegende Lagerachsen 10 bzw. 11 schwenkbar in den Seitenblenden 3 gelagert. Sowohl Klinke 8 als auch Klinkenhebel 9 werden von einer Klinkenfeder 12 bzw. einer nicht im Einzelnen sichtbaren Klinkenhebelfeder beaufschlagt, die sich einseitig gegen die Seitenblende 3 abstützen. An dem gabelförmig ausgebildeten Klinkenhebel 9 sind endseitig zwei Klinkenhebelnasen 13 ausgebildet, die mit entsprechenden an der Klinke 8 ausgebildeten Gleitflächen in Wirkverbindung bringbar sind.The latching mechanism 7 consists of a latch 8 that can be actuated by release means and a latch lever 9 that can be latched by this, which in turn locks the support lever 6 in the non-triggered state. The latch 8 and the latch lever 9 are pivotally mounted in the side panels 3 via corresponding transverse bearing axes 10 and 11, respectively. Both the latch 8 and the latch lever 9 are acted upon by a latch spring 12 or a latch lever spring that is not visible in detail, which are supported on one side against the side panel 3. Two latch lever lugs 13 are formed on the end of the fork-shaped latch lever 9, which can be brought into operative connection with corresponding sliding surfaces formed on the latch 8.

Gemäß Fig. 2 und 3 ist die aus einem Formstoff bestehende Klinke 8 zur Lagerung auf der Lagerachse 10 mit vier kreisbogenförmig ausgebildete Lagerflächen 14 bis 17 ausgestattet. Die beiden am weitesten von der Mittelebene xy der Klinke 8 entfernten Lagerflächen 14 und 17 sind im seitlichen Bereich der Klinke 8 angeordnet, während sich die beiden anderen Lagerflächen 15 und 16 näher zur Mittelebene xy befinden. Die Lagerflächen 14 bis 17 sind symmetrisch gegenüber der Mittelebene xy verteilt.
35According to Fig. 2 and 3, the latch 8, which is made of a molded material, is equipped with four circular arc-shaped bearing surfaces 14 to 17 for mounting on the bearing axis 10. The two bearing surfaces 14 and 17 furthest away from the center plane xy of the latch 8 are arranged in the lateral area of the latch 8, while the other two bearing surfaces 15 and 16 are located closer to the center plane xy. The bearing surfaces 14 to 17 are distributed symmetrically with respect to the center plane xy.
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Die Klinke 8 besteht aus einem oberen Hebelarm 18 und einem unteren Hebelarm 19 mit den Lagerstellen 14 bis 17 als Schwenklager, wobei die Schwenkachse senkrecht durch die Mittelebene xy tritt. Der untere Hebelarm 19 ist gabelförmig mit zwei Gabelarmen 20 und 21 ausgebildet.
5The latch 8 consists of an upper lever arm 18 and a lower lever arm 19 with the bearing points 14 to 17 as pivot bearings, with the pivot axis passing vertically through the center plane xy. The lower lever arm 19 is fork-shaped with two fork arms 20 and 21.
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Die beiden mit den Klinkenhebelnasen 13 in Wirkverbindung zu bringenden Gleitflächen 22 und 23 sind in der Höhe der Lagerflächen 14 bis 17 im seitlichen Bereich der Klinke 8 und ebenfalls symmetrisch zur Mittelebene xy angeordnet.The two sliding surfaces 22 and 23 to be brought into operative connection with the latch lever noses 13 are arranged at the height of the bearing surfaces 14 to 17 in the lateral area of the latch 8 and also symmetrically to the center plane xy.

Die Klinke 8 ist weiterhin mit einer Vielzahl von Angriffsflächen für unterschiedliche Auslösemittel ausgestattet, die teils zusammen, teils wahlweise zum Bestandteil des mit dem Schaltschloss 1 ausgerüsteten Leistungsschalters gehören. Die nachfolgend näher beschriebenen Angriffsflächen sind zum großen Teil symmetrisch zur Mittelebene xy verteilt.The latch 8 is also equipped with a large number of contact surfaces for different release devices, some of which are part of the circuit breaker equipped with the switch mechanism 1, some of which are optional. The contact surfaces described in more detail below are largely distributed symmetrically to the center plane xy.

Am Ende der Gabelarme 20 und 21 ist jeweils eine seitlich nach außen abstehende erste bzw. zweite Angriffsfläche 31 bzw. 32 angeformt. Die erste Angriffsfläche 31 ist zur Wirkverbindung mit einem Unterspannung- oder Arbeitsstromauslöser vorgesehen. Die zweite Angriffsfläche 32 ist zur Wirkverbindung mit einem elektronisch gesteuerten Auslösemagneten vorgesehen.At the end of the fork arms 20 and 21, a first or second contact surface 31 or 32 is formed, respectively, which protrudes laterally outwards. The first contact surface 31 is intended for the active connection with an undervoltage or shunt current release. The second contact surface 32 is intended for the active connection with an electronically controlled release magnet.

An den Enden der Gabelarme 20 und 21 sind weiterhin jeweils eine dritte bzw. vierte Angriffsfläche 33 bzw. 34 ausgebildet. Die dritte Angriffsfläche 33 ist zur Wirkverbindung mit einem thermomagnetischen Auslöser vorgesehen. Der vierte Auslöser 34 ist zur Wirkverbindung mit einem Schnellauslöser oder einem mit einer Steckvorrichtung für den Leistungsschalter gekoppelten mechanischen Auslöser vorgesehen. Ein derartiger mechanischer Auslöser in Verbindung mit einer Steckvorrichtung ist in der Druckschrift DE-U1 -29811323 beschrieben.A third and fourth contact surface 33 and 34 are also formed at the ends of the fork arms 20 and 21. The third contact surface 33 is intended for operative connection with a thermomagnetic release. The fourth release 34 is intended for operative connection with a quick release or a mechanical release coupled with a plug-in device for the circuit breaker. Such a mechanical release in connection with a plug-in device is described in the publication DE-U1 -29811323.

An dem die beiden Gabelarme 20 und 21 verbindenden Querarm 25 des unteren Hebelarms 19 sind außermittig und gegenüberstehend eine fünfte und eine sechste Angriffsfläche 35 bzw. 36 angeformt. Die in Richtung Ende des zweiten Hebelarms 19 verlaufende fünfte Angriffsfläche 35 ist zur Wirkverbindung mit einem magnetischen Fehlerstromauslöser vorgesehen, wenn im Übrigen ein thermomagnetischer Auslöser vorgesehen ist. Die in Richtung zum ersten Hebelarm 18 verlaufende sechste Angriffsfläche 36 ist dagegen zur Wirkverbindung mit dem magnetischenA fifth and a sixth contact surface 35 and 36 are formed off-center and opposite each other on the cross arm 25 of the lower lever arm 19, which connects the two fork arms 20 and 21. The fifth contact surface 35, which runs towards the end of the second lever arm 19, is intended for the operative connection with a magnetic residual current release if a thermomagnetic release is also provided. The sixth contact surface 36, which runs towards the first lever arm 18, is intended for the operative connection with the magnetic

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Fehlerstromauslöser vorgesehen, wenn im Übrigen ein elektronischer Auslöser vorgesehen ist.Residual current release is provided if an electronic release is otherwise provided.

Im seitlichen Bereich des Querarms 25 ist weiterhin eine zylindrische Federaufnahme 26 zur Aufnahme des einen Endes der zylindrischen Klinkenfeder 12 angeformt.In the lateral region of the cross arm 25, a cylindrical spring holder 26 is also formed for receiving one end of the cylindrical pawl spring 12.

Am Ende des oberen Hebelarms 18 ist im Bereich der Mittelebene xy eine siebente Angriffsfläche 37 zur Wirkverbindung mit einem Motorantrieb für den Leistungsschalter angeformt. Über die siebente Angriffsfläche 37 kann der Leistungsschalter in einfacher Weise durch Überführen in den ausgelösten Zustand abgeschaltet werden.At the end of the upper lever arm 18, in the area of the central plane xy, a seventh contact surface 37 is formed for the active connection with a motor drive for the circuit breaker. The circuit breaker can be switched off in a simple manner by transferring it to the tripped state via the seventh contact surface 37.

Im seitlichen Bereich des oberen Hebelarms 18 ist schließlich eine achte Angriffsfläche 38 zur manuellen Testauslösung (sogenannter Push to Trip) mittels eines dünnen länglichen Gegenstand vorgesehen.Finally, in the lateral area of the upper lever arm 18, an eighth contact surface 38 is provided for manual test triggering (so-called push to trip) by means of a thin, elongated object.

Alle Angriffsflächen 31 bis 38 wirken bezüglich der Lagerachse 10 im gleichen Drehsinn auf die Klinke 8, damit entklinkend auf den Klinkenhebel 9, damit dieser seinerseits entriegelnd auf den Stützhebel 6, wodurch das Schaltschloss 1 ausgelöst und der Leistungsschalter in den ausgeschalteten Zustand überführt wird.All contact surfaces 31 to 38 act in the same direction of rotation with respect to the bearing axis 10 on the latch 8, thereby unlatching the latch lever 9, which in turn unlocks the support lever 6, whereby the switching mechanism 1 is triggered and the circuit breaker is switched off.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern umfasst auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungsformen.The present invention is not limited to the embodiments described above, but also includes all embodiments having the same effect within the meaning of the invention.

Claims

1. Latch of a latching mechanism ( 7 ) of a switch lock ( 1 ) for circuit breakers arranged between side panels ( 3 ), having the following features:

- circular arc-shaped bearing surfaces ( 14 . . . 17 ) for pivoting mounting in the side panels ( 3 ) via a transverse bearing axis ( 10 ),

- sliding surfaces ( 22 , 23 ) which can be brought into operative connection with a ratchet lever ( 9 )

- and attack surfaces that can be linked to triggering agents ( 31 . . . 38 ),

- wherein the bearing surfaces ( 14 . . . 17 ), the sliding surfaces ( 22 , 23 ) and a large part of the contact surfaces ( 31 . . . 38 ) are distributed essentially symmetrically with respect to the central plane (xy) running perpendicular to the bearing axis ( 10 )

- and the pawl ( 8 ) consists of an upper lever arm ( 18 ) and a lower lever arm ( 19 ) with respect to the bearing axis ( 10 ).

2. Pawl according to the preceding claim, characterized in that one of its lines of gravity coincides with the longitudinal axis of the bearing axis ( 10 ).

3. Pawl according to one of the preceding claims, characterized in that the lower lever arm ( 19 ) is fork-shaped.

4. Pawl according to one of the preceding claims, characterized in that two sliding surfaces ( 22 , 23 ) arranged in the lateral region are provided at the height of the bearing surfaces ( 14 ... 17 ).

5. Pawl according to the preceding claim, characterized in that at least two laterally arranged bearing surfaces ( 14 , 17 ) are provided.

6. Pawl according to one of the preceding claims, characterized in that an outwardly projecting first and second engagement surface ( 31 ; 32 ) is provided at the end of the lower lever arm ( 19 ) laterally from the center plane (xy).

7. Latch according to the preceding claim, characterized in that the first engagement surface ( 31 ) is in operative connection with an undervoltage or shunt current release and the second engagement surface ( 32 ) is in operative connection with an electronically controlled release magnet.

8. Pawl according to one of the preceding claims, characterized in that a third and a fourth engagement surface ( 33 ; 34 ) are provided at the end of the lower lever arm ( 19 ).

9. Latch according to the preceding claim, characterized in that the third engagement surface ( 33 ) is in operative connection with a thermomagnetic release and the fourth engagement surface ( 34 ) is in operative connection with a quick release or a mechanical release coupled to a plug-in device.

10. Pawl according to one of the preceding claims, characterized in that a fifth and a sixth engagement surface ( 35 ; 36 ) are provided on the lower lever arm ( 19 ).

11. Latch according to the preceding claim, characterized in that the fifth engagement surface ( 35 ) and the sixth engagement surface ( 36 ) can alternatively be brought into operative connection with a residual current release.

12. Pawl according to one of the preceding claims, characterized in that a seventh engagement surface ( 37 ) is provided on the upper lever arm ( 18 ) in the region of the central plane (xy).

13. Pawl according to the preceding claim, characterized in that the seventh engagement surface ( 37 ) is operatively connected to a motor drive.

14. Pawl according to one of the preceding claims, characterized in that an eighth engagement surface ( 38 ) is provided on the upper lever arm ( 18 ).

15. Latch according to the preceding claim, characterized in that the eighth engagement surface ( 38 ) is provided for manual test triggering.

16. Pawl according to one of the preceding claims, characterized in that a spring receptacle ( 26 ) for one end of a pawl spring ( 12 ) engaging between the pawl ( 8 ) and the side panel ( 3 ) is formed on the lower lever arm ( 19 ).

17. A latch according to any one of the preceding claims, characterized in that it is made of molded material.